自由漂浮在太空中的行星从何而来？

雅加达 –

有一组行星漂浮在太空中，不与特定恒星联系在一起，称为自由漂浮行星（FFP）。 其中一些 FFP 独立存在，不与任何恒星联系在一起。 然而，它们中的大多数都被喷射出了太阳系。

FFP 在科学文献中被称为孤立行星质量物体 (iPMO)。 这些行星单独穿过星际空间，与其他恒星或行星没有任何联系。

相当神秘的星球

探测FFP是非常困难的，因为这颗行星相当神秘。 即便如此，天文学家在探测它们方面做得越来越好，并获得了更好的设备。

2021年，天文学家在上天蝎座和蛇夫座的探测上投入了大量精力，探测到了70颗甚至更多的行星。

一般有两种方式形成FFP。 首先，它在年轻恒星周围的原行星盘中形成，并且是由于尘埃和气体的吸积而形成的。

其次，它像恒星一样通过坍缩成与恒星完全无关的气体和尘埃云而形成。

此外，围绕恒星形成的行星有不同的喷射机制，然后被喷射。 它们通过与双星系统中的恒星相互作用而退出，可以通过恒星穿越或行星散射而被弹出。

自由漂浮行星的研究

一名研究人员通过模拟行星之间相互作用产生的自由行星以及源自双星系统的自由行星进行了一项研究。

伦敦玛丽女王大学物理与天文学系的加文·科尔曼展示了对这颗自由漂浮行星形成过程的探索。

科尔曼关注的是反弹的恒星，而不是形成为“流氓”的恒星。 它避免了因与其他行星相互作用而产生的 FFP，因为行星散射并不具有与其他类型的喷射相同的重要性。

科尔曼说：“应该指出的是，散布在单个恒星周围的行星无法解释通过观测看到的大量 FFP。” 今日宇宙。

科尔曼的研究结果与速度色散有关

科尔曼从他的研究中发现，环绕二元系统可以有效地产生 FFP。 在模拟中，每个双星系统平均喷射出约 2-7 颗质量超过地球质量的行星。

对于质量大于 100 个地球质量的巨行星，喷射行星的数量会下降到每个系统 0.6 颗喷射行星。

模拟显示，大多数行星在模拟开始后的 0.4 至 400 万年之间从它们的双星盘中弹出。 在这个时代，环绕二进制盘还没有消失并被吹走。

最重要的结果可能与 FFP 速度色散有关。 速度色散提供了另一个研究 FFP 群体的机会。 这是因为FFP速度分散可以用作弹出和隔离FFP的比较。

科尔曼解释说：“当行星从系统中喷射出来时，它们会保持明显的超速。速度离散度比在当地恒星形成区域观察到的恒星的速度离散度更大。”

他还发现圆盘中的湍流程度会影响行星的喷射。 湍流越弱，喷射出的行星就越多。 湍流也会影响喷射行星的质量。

弱湍流会弹出质量较小的行星，因此大约 96% 弹开的行星质量小于 100 个地球质量。

总的来说，模拟提供了一种观察 FFP 群体并确定其起源的方法。

科尔曼说：“FFP 的质量分布、频率和超速的差异都可以表明 FFP 是来自单颗恒星还是来自它周围的双星系统。”

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（做/做）